文章信息
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文章标题：China can enhance its carbon and nitrogen reduction potential by optimizing maize trade across provinces
标题译文：通过优化省际间的玉米贸易，中国可以增强其碳和氮减排潜力
发表期刊：Communications Earth & Environment
在线时间：2024.06.29
通讯作者：宋长春
作者单位：大连理工大学建设工程学院，中国科学院东北地理与农业生态研究所
研究背景
Background
在人口增长和气候变化的背景下，减少碳排放和氮污染的同时确保粮食安全是一个全球性的挑战。中国作为世界上人口最多、氮肥消费量最高和温室气体排放量最高的国家之一，面临着粮食安全和环境保护的双重压力。由于食品生产和消费能力的地理错配，食品贸易已成为平衡供需的重要策略。然而，目前对省际食品贸易对国家碳排放和氮损失总体影响的研究较少，缺乏优化省际食品贸易方案以增强国家碳和氮减排潜力的研究。文章以玉米为案例，通过结合生命周期评估方法和线性规划模型，分析了省际玉米贸易对国家碳排放和氮损失的影响，并探讨了优化省际玉米贸易方案的潜力。
主要结果
Results
东北省份通过省际玉米贸易大大减少了国家的总体碳排放和氮损失；西北省份在转移玉米时增加了总体碳排放，但减少了总体氮损失；优化省际玉米贸易方案可以进一步增强国家的碳和氮减排潜力。
1995-2021年间，省际玉米贸易减少了国家的总体碳排放4.33–19.08 × 10^6 吨。以2013年为例，黑龙江的碳排放减少潜力最大，为7.90 × 10^6 吨，其中玉米贸易到广东和湖北分别减少了2.65 × 10^6 吨和1.85 × 10^6 吨的碳排放；而2013年，吉林和内蒙古的碳排放减少潜力分别为5.44 × 10^6 吨和3.49 × 10^6 吨。
文章图表
Figures & tables
Fig. 1 | 虚拟碳流和省际转移。a和b分别显示了1995年和2021年的结果。棕色箭头表示虚拟碳的前10大省际转移，箭头的宽度表示转移大小。
Fig. 2 | 虚拟氮流和省际转移。a和b分别显示了1995年和2021年的结果。红色箭头表示虚拟氮的前10大省际转移，箭头的宽度表示转移大小。
Fig. 3 | 2013年省际玉米贸易对国家总体碳排放的影响。图中的蓝色连接线表示省际贸易导致国家总体碳排放减少，橙色连接线表示省际贸易导致国家总体碳排放增加。
Fig. 4 | 2013年省际玉米贸易对国家总体氮损失的影响。图中的蓝色连接线表示省际贸易导致国家总体氮损失减少，橙色连接线表示省际贸易导致国家总体氮损失增加。
Fig. 5 | 2021年不同贸易方案下每个赤字省的流入和赤字比较。a–d分别显示了在最小化总运输成本、最大化国家碳减排潜力、最大化国家氮减排潜力和最小化总综合成本的省际贸易方案下，每个赤字省的流入和赤字。
Fig. 6 | 2021年不同贸易方案下国家规模的成本和碳氮减排比较。a–d分别显示了在不同省际贸易方案下的总运输成本、国家碳排放减少、国家氮损失减少和总综合成本。
Fig. 7 | 中国的玉米种植区以及每个省的名称和缩写。相同颜色的省份位于同一农业区，农业区的名称显示在图的底部。
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